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風(fēng)電行業(yè)發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-09-03

1、風(fēng)電行業(yè)發(fā)展概況

風(fēng)能作為一種清潔能源，較傳統(tǒng)能源具有資源分布廣泛、可再生、環(huán)保等多重優(yōu)勢，在全球氣候問題突出，“碳達(dá)峰、碳中和”逐漸成為全球社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展共同目標(biāo)的背景下，風(fēng)能受到各國政府的政策鼓勵。

風(fēng)電行業(yè)具有發(fā)展速度快、整機(jī)制造商市場份額集中度高、產(chǎn)業(yè)鏈國際化程度高、各環(huán)節(jié)工藝流程復(fù)雜、重資產(chǎn)投資、研發(fā)投入高等特點(diǎn)。

近年來，得益于先進(jìn)技術(shù)的不斷推陳出新、政策支持的積極推動，以及對可再生能源需求的日益增長，風(fēng)電裝機(jī)容量不斷提升，呈現(xiàn)良好的增長勢頭。根據(jù)全球風(fēng)能理事會（GWEC）報告，2023年，全球新增并網(wǎng)裝機(jī)容量為 117GW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到 1,023GW，2009-2023 年，累計(jì)裝機(jī)容量年化復(fù)合增長率 14.32%。

據(jù) GWEC 預(yù)測，全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量將進(jìn)一步提升，2024-2028 年全球風(fēng)電新增裝機(jī)將超過 791GW，新增裝機(jī)量年化復(fù)合增長率近 10%。根據(jù)中國鑄造協(xié)會測算，每 MW 風(fēng)電機(jī)組大約需要 20-25 噸鑄件，因此，若按 22.5 噸/MW 計(jì)算，至 2028 年全球風(fēng)電鑄件市場年需求量約為 410 萬噸，較 2023 年增加約 56%。

風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)的市場份額呈現(xiàn)高度集中化的特點(diǎn)。根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的統(tǒng)計(jì)，2023 年全球范圍內(nèi)，前十大風(fēng)電整機(jī)制造商的新增裝機(jī)容量達(dá)到 101GW，占全年總裝機(jī)量 86.32%。排名前十的風(fēng)電整機(jī)廠商中，海外廠商占四席。

風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出高度國際化的特征，表現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的廣泛合作和交流。產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，包括風(fēng)電場開發(fā)與建設(shè)、風(fēng)電機(jī)組集成、零部件供應(yīng)鏈等，都在國際市場上形成了密切的合作網(wǎng)絡(luò)?？鐕麢C(jī)廠商，例如國際風(fēng)電龍頭企業(yè)維斯塔斯、德國恩德、西門子歌美颯、GE（通用電氣）在全球范圍內(nèi)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、資源整合、市場拓展，在各個環(huán)節(jié)都形成了多元化的國際供應(yīng)鏈體系。國際化的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)沟貌煌瑖液偷貐^(qū)能夠充分利用各自的優(yōu)勢，推動風(fēng)電行業(yè)的全球協(xié)同發(fā)展。

風(fēng)電行業(yè)的工藝流程呈現(xiàn)出高度復(fù)雜的特性，表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝中，先進(jìn)材料科學(xué)、機(jī)械工程和電力工程等多學(xué)科交叉運(yùn)用。從風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)路線選擇、設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)電場的規(guī)劃與建設(shè)，到電力系統(tǒng)的互聯(lián)與運(yùn)維，每個環(huán)節(jié)都需要綜合考慮機(jī)械、電氣、電子、材料工程等多個領(lǐng)域的專業(yè)知識。而在風(fēng)電場的建設(shè)過程中，需要對自然環(huán)境、土地利用、電網(wǎng)接入等進(jìn)行復(fù)雜的規(guī)劃與協(xié)調(diào)。

整個流程的復(fù)雜性還體現(xiàn)在運(yùn)維過程中，需要實(shí)時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、調(diào)整電力輸出，以應(yīng)對風(fēng)速的波動和電力需求的變化。風(fēng)電行業(yè)具有重資產(chǎn)投資的屬性，其核心在于需要大規(guī)模的資本投入用于設(shè)備購置、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及項(xiàng)目開發(fā)。

風(fēng)電機(jī)組的建設(shè)涉及到造價高昂的電氣設(shè)備、傳動裝置、結(jié)構(gòu)鑄件等重要設(shè)備的購置，這些投資構(gòu)成了項(xiàng)目的主要資產(chǎn)。此外，風(fēng)電場的規(guī)?；季滞ǔＰ枰竺娣e土地，進(jìn)一步增加了資產(chǎn)投資的規(guī)模。這些資產(chǎn)投資不僅包括初建設(shè)投資，還包括運(yùn)營和維護(hù)階段的資本開支，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和項(xiàng)目的長期可持續(xù)性。風(fēng)電行業(yè)需要進(jìn)行高額的研發(fā)投入，以推動技術(shù)創(chuàng)新、提高發(fā)電效率、降低成本、增強(qiáng)可再生能源集成等方面的能力。

這種高研發(fā)投入的需求源于行業(yè)對于不斷提升風(fēng)力機(jī)組性能、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境條件、提高可再生能源的可持續(xù)利用等方面的迫切需求。在研發(fā)階段，相關(guān)公司需要投入資金用于新型機(jī)組設(shè)計(jì)、先進(jìn)材料的研究、風(fēng)電場智能化控制系統(tǒng)的開發(fā)等領(lǐng)域。

此外，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)還需要進(jìn)行與風(fēng)能預(yù)測、電網(wǎng)管理和儲能技術(shù)相關(guān)的研究，以提高風(fēng)電系統(tǒng)的整體性能和可靠性。這些高研發(fā)投入有助于推動風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，提高設(shè)備的效率，降低發(fā)電成本，增加可再生能源的整體貢獻(xiàn)。

綜上，在各國環(huán)保政策的支持、下游整機(jī)廠商技術(shù)要求的驅(qū)動下，上游零部件配套廠商需要不斷進(jìn)行技術(shù)革新、資產(chǎn)投資，以滿足下游持續(xù)更新的需求。

2、風(fēng)電行業(yè)發(fā)展歷程

全球風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了三個主要階段：

首先是 2001-2009 年，這一時期全球風(fēng)電行業(yè)經(jīng)歷了高速增長，新增風(fēng)電裝機(jī)容量年化復(fù)合增長率達(dá)到 22%，在此期間，歐洲國家如德國和比利時率先開拓了海上風(fēng)電市場，標(biāo)志著全球海上風(fēng)電的初步發(fā)展。

接著是 2010-2013 年，全球風(fēng)電進(jìn)入了調(diào)整期，裝機(jī)增速減緩，整體新增風(fēng)電裝機(jī)容量變化有限，但是，歐洲國家持續(xù)推動海上風(fēng)電的發(fā)展，海上風(fēng)電占比逐步提升，同時中國也開始進(jìn)入海上風(fēng)電市場。

第三階段是 2014 年以后，全球風(fēng)電行業(yè)再次步入發(fā)展期，在這一階段，風(fēng)電技術(shù)不斷提升，度電成本優(yōu)勢凸顯，尤其是海上風(fēng)電技術(shù)逐步完善，海上風(fēng)電占比進(jìn)一步提升。隨著全球?qū)Νh(huán)境問題認(rèn)識的不斷深化以及可再生能源綜合利用技術(shù)的不斷提高，全球風(fēng)電行業(yè)整體呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢。

中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了六個主要階段：

早在 2003 年以前，國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)初步起步，探索階段，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模相對較??；

在接下來的 2003 年至 2010 年間，受到政策的推動，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開始迅速蓬勃發(fā)展，尤其是自 2006 年起，中國風(fēng)電規(guī)模建設(shè)大幅加速，新增裝機(jī)規(guī)模邁入千兆瓦時代；

2011 年至 2012 年，風(fēng)電發(fā)展經(jīng)歷短暫的調(diào)整期，由于激烈競爭、風(fēng)電并網(wǎng)和消納困難，以及風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量問題，許多風(fēng)電企業(yè)不得不退出市場。在 2013 年至 2015 年，經(jīng)過短暫的調(diào)整，中國風(fēng)電行業(yè)重新進(jìn)入增長期；

2016 年至 2017 年，監(jiān)管力度加大導(dǎo)致行業(yè)出現(xiàn)調(diào)整，棄風(fēng)率居高不下；

自 2018 年以來，中國風(fēng)電行業(yè)邁入全面加速期，2020 受益于補(bǔ)貼政策，裝機(jī)容量激增，2021-2022年國補(bǔ)退坡，新增裝機(jī)容量有所下滑，但是隨著風(fēng)電規(guī)模效應(yīng)凸顯，2023 風(fēng)電新增裝機(jī)容量再創(chuàng)新高。

在實(shí)現(xiàn)“碳中和”和“碳達(dá)峰”的經(jīng)濟(jì)社會戰(zhàn)略目標(biāo)的過程中，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)作為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵手段之一，將在未來保持良好的發(fā)展趨勢。

3、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢風(fēng)電行業(yè)發(fā)展態(tài)勢

具有以下幾方面的特點(diǎn)：

①全球主要國家制定了明確的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈全球布局

2023 年 12 月 2 日，在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會（COP28）上，110多個國家承諾到 2030 年將可再生能源產(chǎn)能增加兩倍，削減化石燃料在世界能源生產(chǎn)中所占份額。GWEC 上調(diào)了 2024-2028 年增長預(yù)測（至 2028 新增裝機(jī)容量達(dá)到 182GW），以適應(yīng)主要經(jīng)濟(jì)體產(chǎn)業(yè)政策的制定、海上風(fēng)電的蓄勢待發(fā)以及新興市場和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的增長前景。

全球主要國家或經(jīng)濟(jì)體制定了明確的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，涵蓋了風(fēng)電設(shè)備的制造、風(fēng)電場的開發(fā)與建設(shè)、電力系統(tǒng)的升級與改造等多個環(huán)節(jié)，為全球化的風(fēng)機(jī)廠商創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間，促進(jìn)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的全球化布局，在全球范圍內(nèi)獲得最大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。

中國：到 2025 年，33%的發(fā)電量將來自可再生能源（2021 年約為 29%），其中風(fēng)能和太陽能技術(shù)的目標(biāo)為 18%。

歐盟：支持包括風(fēng)力發(fā)電在內(nèi)的清潔能源技術(shù)制造業(yè)的發(fā)展。同時大幅加快海上風(fēng)電部署的計(jì)劃，并將裝機(jī)容量從 2022 年的 30千兆瓦增加到 2030 年的 120GW，到 2050年超過 300GW。

美國：通過稅收減免和其他措施，在未來十年大幅擴(kuò)大對可再生能源的支持。

印度：預(yù)計(jì)非化石能源發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到 50 萬兆瓦，可再生能源發(fā)電比例達(dá)到 50%（比2020 年的 22%翻了一番多），到 2070 年實(shí)現(xiàn)凈零排放。

澳大利亞：新一屆國家政府將大力支持陸上和海上風(fēng)能開發(fā)，規(guī)定了吉普斯蘭（維多利亞州）的海上風(fēng)電的具體區(qū)域。

巴西：跨黨派支持風(fēng)能推動經(jīng)濟(jì)增長和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會。預(yù)計(jì)，在未來十年內(nèi)，陸上風(fēng)能的年新增裝機(jī)量將達(dá)到 3GW 左右。且海上風(fēng)能和綠色氫能有望成為風(fēng)能發(fā)展的新動力。

②風(fēng)電整機(jī)大型化趨勢明確，帶動風(fēng)電厚大斷面鑄件需求

隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展和風(fēng)電制造技術(shù)的不斷提高，風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量也在提升，風(fēng)電整機(jī)呈現(xiàn)出大型化趨勢，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電投資度電成本的降低。根據(jù) CWEA 數(shù)據(jù)，近十年以來，我國陸上風(fēng)機(jī)新增平均單機(jī)容量從 2012 年的 1.6MW 提升至2023 年的 5.4MW，海上風(fēng)電新增風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量從 2.8MW 提升至 9.6MW，平均裝機(jī)單機(jī)容量提升至 5.6MW，風(fēng)機(jī)大型化趨勢明顯。

2023 年，陸風(fēng)新增裝機(jī)機(jī)型以 5.0-6.9MW 為主，海風(fēng)新增裝機(jī)機(jī)型以 8.0-11.0MW 為主。相較于陸上風(fēng)機(jī)，海上風(fēng)電機(jī)組大型化發(fā)展趨勢更為明顯，單機(jī)容量較陸上風(fēng)機(jī)更大，但總裝機(jī)容量仍遠(yuǎn)低于陸上風(fēng)機(jī)。

我國海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿Υ蟮氖》?，如江蘇、福建、廣東，已大力鼓勵和引導(dǎo)大型風(fēng)機(jī)的使用。江蘇省的海上風(fēng)電競爭配置辦法要求海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不得低于 6MW；廣東省給 5MW 以上的大型風(fēng)機(jī)設(shè)置高分；福建省的海上風(fēng)機(jī)加分門檻是 8MW 以上。

因此在政策層面，也加速了風(fēng)電機(jī)組大型化的發(fā)展趨勢。根據(jù)中國鑄造協(xié)會測算，大容量機(jī)組對鑄件的單位用量更大，常規(guī)機(jī)組約 20 噸/MW 左右，大機(jī)組最多用量可達(dá) 25 噸/MW，大容量機(jī)組對鑄件的性能要求亦有提升，因此風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢會帶動風(fēng)電厚大斷面鑄件需求進(jìn)一步增長。

③存量風(fēng)電場進(jìn)入升級改造或退役階段，進(jìn)一步帶動產(chǎn)業(yè)需求

隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展和風(fēng)電設(shè)備的壽命周期到達(dá)，舊有風(fēng)電場逐漸進(jìn)入更新改造或者退役階段。

這一趨勢推動了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的升級，為新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和市場需求注入了動力。2023 年 6 月，國家能源局印發(fā)《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》（下稱《管理辦法》），聚焦組織管理、財(cái)政補(bǔ)貼、上網(wǎng)電價、電網(wǎng)接入、用地保障、循環(huán)利用和處置等方面。

根據(jù) CWEA 測算，進(jìn)入“十四五”，我國風(fēng)電退役換新市場規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)級增長之勢。陸上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)使用壽命一般為 20 年，據(jù)此測算，2023 年退役機(jī)組達(dá)到 980 臺，裝機(jī)容量為 54.6 萬千瓦；到 2025 年將達(dá)到 1800 多臺，裝機(jī)容量為 125 萬千瓦；到 2030 年將超過 3.4 萬臺，裝機(jī)容量約 4500 萬千瓦。

升級改造階段涉及到風(fēng)電設(shè)備的性能提升、智能化升級、零部件更換以及電網(wǎng)接入等方面的需求。風(fēng)電場的技術(shù)升級和數(shù)字化轉(zhuǎn)型將推動風(fēng)電設(shè)備制造商、智能控制系統(tǒng)提供商等多個領(lǐng)域的發(fā)展。

同時，在退役階段，需求涉及到設(shè)備的拆解、環(huán)保處理、資源再利用以及新建風(fēng)電機(jī)組等方面面，推動廢棄風(fēng)電設(shè)備處理服務(wù)、環(huán)保技術(shù)、再生資源回收等產(chǎn)業(yè)的崛起，形成廢棄風(fēng)電設(shè)備的可持續(xù)管理和再利用體系，同時激發(fā)風(fēng)電市場“補(bǔ)庫存”趨勢，帶動零部件需求增長。

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